بررسی خصوصیات آنزیم پراکسیداز و تهیه نانوذره پروتئینی از آن با روش محاسباتی و آزمایشگاهی

ساختارهای نانوپروتئینی می توانند توسط توانایی ذاتی خودتجمعی مولکول ها تشکیل شوند که این توانایی می تواند به وسیله حدواسط ها اصلاح گردد. در میان عوامل خودتجمعی ذاتی پروتئین ها، هیدروفوبیسیته مهمترین عامل است. مولکول هایحدواسطی مانند گلوتارآلدئید می تواند باعث تجمع پروتئینی و تشکیل نانوذره گردند. در این پژوهش از نرم افزار aggrescan 3d  برای بررسی پروتئین هایی که خاصیت خودتجمعی دارند استفاده شد و به این ترتیب آنزیم پراکسیداز با توانایی خودتجمعی انتخاب گردید و با استفاده از گلوتارآلدهید این آنزیم به نانوآنزیم تبدیل شد. آنالیزهای fesm و dls نشان دادند که اندازه متوسط نانوآنزیم 500 نانومتر می باشد فعالیت نانوآنزیم نسبت به فعالیتآنزیم مونومر در دمای بهینه 20 درجه سلسیوس و ph بهینه 7 کاهش یافته است. با استفاده از همولوژی مدلینگ ساختار pdb دو آنزیم پراکسیداز به دست آمد و با داکینگ، اتصال گلوتارآلدهید به این دو بررسی شد. با استفاده از نرم افزار ligplot مشاهده شد آمینو اسیدها با پیوند هیدروژنی به گلوتارآلدهید متصل شده اند و برای بررسی کاهش فعالیت نانو آنزیم، اتصالات جایگاه فعال  با سرور coach بررسی گردید و   مشاهده شد که گلوتارآلدهید به آمینو اسیدهای  جایگاه فعال نانو آنزیم متصل شده است. شبیه سازی دینامیک مولکولی نشان داد که آنزیم مونومر و نانو آنزیم در دمای 30 درجه سیلسیوس و زمان 5 نانوثانیه پایدار هستند.

characterization and nanoparticle synthesis of peroxidase by computational and experimental methods

nano protein structures can be formed by the intrinsic ability of molecular selfassembly or via intermediates which improve their assembly. hydrophobicity is the most important factor among the other intrinsic selfassembly factors and the other intermediates such as glutaraldehyde may lead to proteinassembly and nanoparticles formation. in this study, aggrescan 3d software was employed to investigate protein selfassembly properties. peroxidase enzyme was selected to form protein nanoparticle, and glutaraldehyde changed it to a nano enzyme.fesem and dls analysis represented that the average size of nano enzyme is about 500 nanometers. comparing biochemical properties of peroxidase enzyme before and after changing into nano, showed that the activity of nano enzyme at 20°c, ph7 has decreased as compared to the monomeric enzyme. based on homology, the pdb structure of two peroxidase enzyme was identified. then, the connection between glutaraldehyde and two peroxidase enzymes was detected. enzyme residues with hydrogen binding connections to glutaraldehyde were also detected by using ligplot software and the residues in active side of enzyme were determined by coach server. glutaraldehyde is connected to residues in active siteof the enzyme. molecular dynamic simulation was performed in the time duration of 5 nanoseconds and 30°c and it showed that monomer enzyme and nano enzyme are both stable in this time duration and temperature.